Ein sauberes Vakuum

Gummikleinteile für die Medizintechnik sind das Hauptprodukt der Datwyler Pharma Packaging Italy. Im Werk in Montegaldella (VI) werden
vornehmlich Gummiteile für Spritzenkolben und Verschlussdeckel für sterile Produkte produziert. Beim Formvorgang der Gummiteile nutzt der Verarbeiter Schrauben-Vakuumtechnologie. Die Anlage ist mit vier Schrauben-Vakuumpumpen ausgestattet, um Luft- oder Gaseinschlüsse in den Gummiteilen zu vermeiden.
Datwyler Pharma Packaging Italy ist Teil der internationalen Datwyler Sealing Solution Gruppe, die wiederum zum Datwyler Konzern gehört. Zwei Produktionsstätten betreibt  Datwyler Pharma Packaging Italy Srl in Italien. Im Werk in Montegaldella (VI) werden Kleinteile wie Stopfen für Blutentnahmeröhrchen und Teile für Einwegspritzen  im Drei-Schicht-Betrieb von 140 Mitarbeitern rund um die Uhr produziert. Die Produktion umfasst den kompletten Prozess vom Zusammenführen der Rohmaterialien bis hin zu den versandfertigen  sterilen Gummiteilen. Die Kunden sind weltweit Firmen im Bereich der Medizintechnik.

Öl-freie Pumpen für mehr Betriebssicherheit

Zuerst werden die verschiedenen Chemikalien und Additive vermischt und daraus Gummibänder als Basismaterial hergestellt und aufgerollt. Die Zusammenstellung dieses Basismaterials erfolgt individuell auf Kundenwunsch und ist abhängig von der späteren Anwendung. Auf zwei Produktionslinien mit je zwölf Formmaschinen werden die Gummibänder vollautomatisch zugeschnitten, die Zuschnitte in der jeweiligen Formkammer unter Vakuum in Form gepresst, anschließend die Einzelteile ausgestanzt, vulkanisiert, geprüft, gewaschen und verpackt.

Beim Formvorgang wird die zugeschnittene Gummiplatte unter hohem mechanischem Druck und bei Temperaturen von 175 bis 180 °C in die Stahlform gepresst. Dieser Formvorgang erfolgt unter Vakuum von 1 mbar (-999 mbar). Dieses Vakuumniveau ist notwendig, um eventuelle Lufteinschlüsse im fertigen Kunststoffteil auszuschließen und um die bei diesen Temperatur- und Druckverhältnissen entstehenden Dämpfe abzusaugen. Ursprünglich waren alle Formmaschinen mit je einer ölgeschmierten Drehschieber-Vakuumpumpe ausgerüstet. Diese hatten den Nachteil, dass die Dämpfe mit dem Öl in den Vakuumpumpen reagierten und zu Emulsionen oder grießartigen Ablagerungen in den Vakuumpumpen führten. Diese beeinträchtigten die Leistung der Vakuumpumpen, so dass das gewünschte Vakuumniveau und die Saugleistung nicht mehr erreicht wurden. Mit Ölwechselintervallen von zwei Wochen versuchte man, die Betriebssicherheit dieser Vakuumpumpen aufwändig zu gewährleisten. Im Jahr 2009 schloss der Gummiverarbeiter mit Busch ein Wartungsvertrag ab. Zum Vertrag gehörte die Wartung von Vakuumpumpen fremder Fabrikate.

Kein Kontakt zwischen den abgesaugten Dämpfen und dem Betriebsmittel durch die Schrauben-Vakuumtechnologie.

Die Gummistopfen werden in der pharmazeutischen Industrie eingesetzt, beispielweise zum Verschließen von Proben-Röhrchen.

Nachdem sich die Vakuumspezialisten von Busch ausgiebig mit der Problematik auseinandergesetzt hatten, schlug das Unternehmen dem Verantwortlichen für Wartung im Werk in Montegaldella (VI), Alessandro Piccoli, eine Lösung vor: Die ölgeschmierten Drehschieber-Vakuumpumpen sollten gegen die trockene Schrauben-Vakuumtechnologie von Busch ausgetauscht werden. Daraufhin wurde eine Cobra Schrauben-Vakuumpumpe ausgiebig getestet. Diese Vakuumpumpen von Busch arbeiten ohne Betriebsmittel im Verdichtungsraum. Das heißt, es gibt keinen Kontakt mit den abgesaugten Dämpfen und einem anderen Medium innerhalb der Vakuumpumpe. Außerdem erreichen diese Vakuumpumpen eine Betriebstemperatur, die es ermöglicht, dass die Dämpfe, ohne zu kondensieren, die Pumpe passieren. Sämtliche Tests verliefen für Alessandro Piccoli äußerst zufriedenstellend, so dass er sich entschied zwei Vakuumpumpen anzuschaffen und diese an sechs Formmaschinen einer Linie anzuschließen.

Die beiden Vakuumpumpen wurden um zwei Panda Wälzkolben-Vakuumpumpen als Booster ergänzt. Das ermöglicht, die Vakuumanlage außerhalb der Produktionshalle aufzustellen und über Rohrleitungen mit den Formmaschinen zu verbinden. Ein vorgeschalteter Vakuumbehälter stellt sicher, dass das benötigte Vakuumniveau und die notwendige Saugleistung permanent zur Verfügung stehen. Bereits im Jahr 2012 wurden zwei weitere Vakuumeinheiten mit je einer Cobra als Vorpumpe und einer Panda Wälzkolben-Vakuumpumpe als Booster installiert, so dass nun eine komplette Linie mit zwölf Formmaschinen angeschlossen ist.

Steuerung sorgt für angepasste Saugleistung und spart Energie

Die gesamte Vakuumanlage ist mit einer vollautomatischen Steuerung versehen. Diese prüft, unter anderem, ständig das Vakuumniveau und steuert die einzelnen Vakuumpumpen so, dass immer nur so viele in Betrieb sind, wie notwendig sind, um die momentan benötigte Saugleistung an zwölf Formmaschinen zu erbringen. Das bedeutet, dass nur bei Volllast alle Vakuumpumpen tatsächlich in Betrieb sind. In der alltäglichen Praxis laufen in aller Regel nur drei Pumpen-Kombinationen. Für Alessandro Piccoli, dessen Ziel es ist, möglichst energieeffizient zu produzieren, ist dies ein weiteres wichtiges Argument für den Einsatz der trockenen COBRA Schraubentechnologie und die Zentralisierung der Vakuumversorgung.  Der Ausbau der Vakuumanlage zur Versorgung aller 24 Formmaschinen ist geplant und wird zeitnah umgesetzt werden.

Technik im Detail – Öl-freie Schrauben-Pumpen in der Gummi-Verarbeitung

• keine Reaktion zwischen den abgesaugten Dämpfen und dem Betriebsmittel durch die trockene Schrauben-Vakuumtechnologie
• keine Kondensierung innerhalb der
  Vakuumpumpe durch gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Pumpen
• Energieeinsparung durch die Zentralisierung der Vakuumversorgung und durch die vollautomatische bedarfs­abhängige Steuerung
• zuverlässige Vakuumversorgung
• weniger Wartungsarbeiten und damit verbunden weniger Kosten für
  Wartung, Ersatzteile, Ausfallzeiten
• leichte Zugänglichkeit zur Vakuum­anlage, Wartungsarbeiten während des Betriebes möglich